Propriétés électriques de nanocavités créees dans du silicium cristallin par implantations d'ions He et H - applications

par Nicolas Auriac

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Santo Martinuzzi.

Soutenue en 2003

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    Electrical properties of nanocavities formed in cristalline silicon after He and H ion implantation. Application


  • Résumé

    Les propriétés électriques des nanocavités ont été étudiées après leur création par implantation d'ions He ou H (250keV-3. 10(puissance 16) cm-2) dans du silicium Cz de type p. Les techniques expérimentales utilisées sont les techniques C-V, D. L. T. S, I-V, L. B. I. C. Les images M. E. T révèlent une distribution hétérogène de nanocavités à une profondeur Rp, avec Rp(He)=1. 25 (micro)m et Rp(H)=2. 3 (micro)m. Les mesures électriques suggèrent que les cavités sont chargées négativement au moment de leur formation et seraient neutralisées par capture de trous. Lorsque les cavités entrent en déplétion, les trous piégés sont émis et la concentration de charges fixes dans la R. C. E augmente jusqu'à 10(puissance 17) cm-3 autour de Rp. Ces charges proviennent de niveaux pièges centrés à 0,45 eV (He) et 0,35 eV (H) au dessus de la bande de valence. Les cavités peuvent accumuler des impuretés métalliques présentes à l'état de trace dans le cristal; ce qui permet de les détecter et de les identifier par S. I. M. S et de développer un effet "getter" qui purifie le matériau.


  • Résumé

    Electrical properties of nanocavities were investigated after their formation in crystalline silicon by He or H ion implantation (250 keV- 3. 10(puissance 16) cm-3 ). Experimental techniques were C-V and I-V plots, D. L. T. S and L. B. I. C. T. E. M images reveal an inhomogeneous distribution of nanocavities at a depth around Rp with Rp(He)=1. 25 (micro)m and Rp(H)=2. 3 (micro)m. Electrical measurements suggest that the cavities when they are formed, are negatively charged and then are neutralised by trapping majority carriers. When such cavities are included in a depletion region, holes are emitted and high densities of negative charges are detected by C-V curves. These charges are due to acceptor like traps located at (He) 0. 45 eV and (H) 0. 35 eV above the valence band. Cavities can trap metallic contaminants that allows detect and identify impurities by S. I. M. S, and can be used for gettering.

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Informations

  • Détails : 151 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T 3094
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